近紅外光譜技術對流化床混合過程API含量的在線監(jiān)測研究
發(fā)布時間:2022-01-15 05:49
隨著工業(yè)指南的頒布,近紅外光譜分析技術(Near Infrared Spectroscopy,NIRS)對固體口服制劑混合均勻性的監(jiān)測已成為目前報道最多的研究之一。流化床混合過程中,原料藥(Active Pharmaceutical Ingredients,API)含量均勻度是重要的關鍵質量屬性(Critical Quality Attributes,CQAs)。然而,流化床混合一直是在嚴格的工藝參數(shù)下進行的,整個過程就像一個黑箱,很難理解腔室中物料的真實狀態(tài)和理化性質。本研究中,引入一種便攜式近紅外傳感器,對流化混合過程進行“可視化”在線監(jiān)測。作為一種快速無損、綠色環(huán)保的過程分析技術(Process Analytical Technology,PAT),NIRS可以達到混合過程API含量在線監(jiān)測的目的。由于物料的動態(tài)特性及其他影響因素的干擾,在線模型預測能力較差,且在線光譜較離線光譜的收集需要消耗更多的物料,模型的定期維護需要更多的經(jīng)濟投入。為了提高在線模型的精度,節(jié)省成本,減少校正集光譜收集及模型維護帶來的經(jīng)濟成本,本章中針對流化床混合過程中建立的API定量分析模型,采用化學計量學...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2?(a)?PAT-U光譜儀橫截面示意圖;(b)線性漸變?yōu)V光片(LVF)工作原理圖(見實驗記??錄?0009535-pl4)??2.2.4?—級數(shù)據(jù)的測定??每個混合批次按經(jīng)驗預混合5?min至基本均勻后再混合約10?min,此時進行??
665??7?28.160?0.4102?0.4102?0.4108?0.4104??〇?401?—?Fit?I?^??>-=0.0291?x?^??R2=0.9998?/?""??A??0.35?-?,??y??X??S?0.30?-?,??,??S?,??5?0.25?-?.??y??/??0.20?-?^???r??0.15??1?1?1?'?'???6?8?10?12?14??濃度(pg/mL)??圖2-3標準溶液濃度-吸光度直線回歸圖(見實驗記錄0009535-p24)??根據(jù)圖2-3建立的標準曲線,通過實際測得的樣品紫外吸光度計算得到相應??的樣品溶液濃度,從而計算出所取樣品中API的相對含量。含量范圍如表2-7所??示。從表2-7計算結果可以得,通過標準曲線計算得到的API相對含量的均值較??理論含量偏高,這可能是由于混合過程中輔料吸附性大于API而黏附到流化床??濾袋上造成的系統(tǒng)誤差所致。除100%水平下的最大值以外,每個理論含量水平??下的極值均在理論含量±5%以內。另外,每個理論含量水平下的所有樣品的RSD??值均小于5%。表示一級數(shù)據(jù)測量結果的精密度良好,在95%置信區(qū)間內幾乎無??31??
ArfcHj?;A^C^?MM!??°:\?ilfllllllllllllljl??#-'?\\?i丨丨丨丨丨沐丨丨丨體丨丨丨丨|??iiiiiiitiMiiiiimJi??0.05?????i?::::::::::::::::::::??900?1000?1100?1200?1300?1400?1500?1600?丨?700?丨?900?1100?1300?1500?1700??Wavelength?(nm)???Wavelength?(nm)??(a)?(b)??圖2-4?(a)校正集平均光譜圖;(b)不同化合物基團的近紅外吸收譜區(qū)[7](見實驗記??錄?0009535-p26)??2.3.3主成分分析??主成分分析(PCA)是一種經(jīng)典的離群點檢測方法,它通過選擇相關的臨界極??限和推導置信橢圓來實現(xiàn)[57,58]。在PCA得分圖中,樣品點之間的位置越近,它??們的光譜越相似。一般情況下,根據(jù)PCA得分圖,如果樣本點的位置在置信區(qū)??間(一般為95%)之外,則該樣品被認為是異常樣本。PCA能夠成功地從校準??集中去除某些異常的樣本,去除異常值可以避免預測值的明顯偏差,提高模型的??準確性和穩(wěn)定性。在本研究中,使用PCA方法檢測異常值,圖2-5為基于前兩??個潛在變量(Latent?Variable,LV)的PCA得分圖。根據(jù)PCA得分圖,校正集樣品??中無異常點,因為它們都位于置信橢圓(95%)之內。從得分圖可以看出,第一主??成分捕獲了?92.74%的變異性,第二主成分捕獲了?1.89%的變異性,第一主成分??主要解釋了大部分API濃度的變異性。與此同時,各個集群中樣品點不同程度??的離散,源于D
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改進相關系數(shù)算法在近紅外光譜儀器中波段選擇的應用[J]. 肖青青,向軼,許定舟,劉彤. 儀表技術. 2018(10)
[2]無創(chuàng)血液成分檢測中基于VIP分析的波長篩選[J]. 賀文欽,嚴文娟,賀國權,楊增寶,譚勇,李剛,林凌. 光譜學與光譜分析. 2016(04)
[3]均勻設計法聯(lián)合Excel優(yōu)選九分巴布劑的基質配比[J]. 潘婭,周莉玲. 中國實驗方劑學雜志. 2013(21)
[4]無信息變量消除法在糙米直鏈淀粉波長選擇中的應用[J]. 張巧杰,熊鳴,祁鯤. 農(nóng)機化研究. 2010(11)
[5]超飽和設計的構造及其數(shù)據(jù)分析[J]. 劉桂賓. 天津農(nóng)學院學報. 2007(03)
[6]無信息變量消除法在近紅外光譜測定的應用[J]. 陳斌,陳蛋. 光譜儀器與分析. 2005(04)
[7]無信息變量消除法在近紅外光譜測定的應用[J]. 陳斌,陳蛋. 光譜儀器與分析. 2005 (04)
[8]流化床制粒影響因素的探討[J]. 劉怡,馮怡. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2004(09)
碩士論文
[1]血漿醇沉過程中近紅外光譜在線蛋白含量監(jiān)測及定量模型轉移研究[D]. 王佳月.山東大學 2018
[2]近似正交設計[D]. 謝描.清華大學 2004
本文編號:3590027
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2?(a)?PAT-U光譜儀橫截面示意圖;(b)線性漸變?yōu)V光片(LVF)工作原理圖(見實驗記??錄?0009535-pl4)??2.2.4?—級數(shù)據(jù)的測定??每個混合批次按經(jīng)驗預混合5?min至基本均勻后再混合約10?min,此時進行??
665??7?28.160?0.4102?0.4102?0.4108?0.4104??〇?401?—?Fit?I?^??>-=0.0291?x?^??R2=0.9998?/?""??A??0.35?-?,??y??X??S?0.30?-?,??,??S?,??5?0.25?-?.??y??/??0.20?-?^???r??0.15??1?1?1?'?'???6?8?10?12?14??濃度(pg/mL)??圖2-3標準溶液濃度-吸光度直線回歸圖(見實驗記錄0009535-p24)??根據(jù)圖2-3建立的標準曲線,通過實際測得的樣品紫外吸光度計算得到相應??的樣品溶液濃度,從而計算出所取樣品中API的相對含量。含量范圍如表2-7所??示。從表2-7計算結果可以得,通過標準曲線計算得到的API相對含量的均值較??理論含量偏高,這可能是由于混合過程中輔料吸附性大于API而黏附到流化床??濾袋上造成的系統(tǒng)誤差所致。除100%水平下的最大值以外,每個理論含量水平??下的極值均在理論含量±5%以內。另外,每個理論含量水平下的所有樣品的RSD??值均小于5%。表示一級數(shù)據(jù)測量結果的精密度良好,在95%置信區(qū)間內幾乎無??31??
ArfcHj?;A^C^?MM!??°:\?ilfllllllllllllljl??#-'?\\?i丨丨丨丨丨沐丨丨丨體丨丨丨丨|??iiiiiiitiMiiiiimJi??0.05?????i?::::::::::::::::::::??900?1000?1100?1200?1300?1400?1500?1600?丨?700?丨?900?1100?1300?1500?1700??Wavelength?(nm)???Wavelength?(nm)??(a)?(b)??圖2-4?(a)校正集平均光譜圖;(b)不同化合物基團的近紅外吸收譜區(qū)[7](見實驗記??錄?0009535-p26)??2.3.3主成分分析??主成分分析(PCA)是一種經(jīng)典的離群點檢測方法,它通過選擇相關的臨界極??限和推導置信橢圓來實現(xiàn)[57,58]。在PCA得分圖中,樣品點之間的位置越近,它??們的光譜越相似。一般情況下,根據(jù)PCA得分圖,如果樣本點的位置在置信區(qū)??間(一般為95%)之外,則該樣品被認為是異常樣本。PCA能夠成功地從校準??集中去除某些異常的樣本,去除異常值可以避免預測值的明顯偏差,提高模型的??準確性和穩(wěn)定性。在本研究中,使用PCA方法檢測異常值,圖2-5為基于前兩??個潛在變量(Latent?Variable,LV)的PCA得分圖。根據(jù)PCA得分圖,校正集樣品??中無異常點,因為它們都位于置信橢圓(95%)之內。從得分圖可以看出,第一主??成分捕獲了?92.74%的變異性,第二主成分捕獲了?1.89%的變異性,第一主成分??主要解釋了大部分API濃度的變異性。與此同時,各個集群中樣品點不同程度??的離散,源于D
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改進相關系數(shù)算法在近紅外光譜儀器中波段選擇的應用[J]. 肖青青,向軼,許定舟,劉彤. 儀表技術. 2018(10)
[2]無創(chuàng)血液成分檢測中基于VIP分析的波長篩選[J]. 賀文欽,嚴文娟,賀國權,楊增寶,譚勇,李剛,林凌. 光譜學與光譜分析. 2016(04)
[3]均勻設計法聯(lián)合Excel優(yōu)選九分巴布劑的基質配比[J]. 潘婭,周莉玲. 中國實驗方劑學雜志. 2013(21)
[4]無信息變量消除法在糙米直鏈淀粉波長選擇中的應用[J]. 張巧杰,熊鳴,祁鯤. 農(nóng)機化研究. 2010(11)
[5]超飽和設計的構造及其數(shù)據(jù)分析[J]. 劉桂賓. 天津農(nóng)學院學報. 2007(03)
[6]無信息變量消除法在近紅外光譜測定的應用[J]. 陳斌,陳蛋. 光譜儀器與分析. 2005(04)
[7]無信息變量消除法在近紅外光譜測定的應用[J]. 陳斌,陳蛋. 光譜儀器與分析. 2005 (04)
[8]流化床制粒影響因素的探討[J]. 劉怡,馮怡. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志. 2004(09)
碩士論文
[1]血漿醇沉過程中近紅外光譜在線蛋白含量監(jiān)測及定量模型轉移研究[D]. 王佳月.山東大學 2018
[2]近似正交設計[D]. 謝描.清華大學 2004
本文編號:3590027
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3590027.html
教材專著